KR101942781B1 - 가전기기 및 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은사용자로부터 가전기기의 진단 명령을 입력받는 선택부와, 가전기기의 진단 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 선택부를 통한 진단 명령 입력에 따라, 상기 메모리에 저장된 진단 데이터를 처리하여 패킷을 생성하는 제어부와, QFSK(Quadrature Frequency Shift Keying) 방식에 따라 상기 패킷을 구성하는 데이터들을 바탕으로 서로 다른 4 개의 반송 주파수들과 각각 대응하는 심볼들의 조합으로 이루어진 프레임을 생성하는 변환부와, 상기 변환부에 의해 생성된 변조신호에 따라 신호음을 출력하는 음향출력부를 포함하는 가전기기에 관한 것이다.

Description

가전기기 및 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법{HOME APPLIANCE AND METHOD OF OUTPUTTING AUDIBLE SIGNAL FOR DIAGNOSIS}

본 발명은 진단 데이터를 신호음으로 출력하는 가전기기와 이러한 신호음을 출력하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 가전기기의 고장 시 서비스 센터에 접촉하여 수리자가 직접 방문하는 것이 일반적이었다. 그러나 이렇게 수리자가 직접 방문하는 것은 비용이 과다하게 발생하고 사전정보가 없어 수리를 함에 있어서 대응이 용이하지 않았다. 이후, 기술의 발달로 전화망을 이용하여 원격으로 고장정보 등을 진단하는 기술로 발전하였다.

한편, 출원번호 EP0510519에는 가전기기의 고장정보를 상기 가전기기에 연결된 모뎀을 통하여 전화망을 이용하여 서비스센터로 전달하는 기술이 기재되어 있으나, 이 경우 상기 가전기기에는 상시 모뎀이 연결되어있어야 하는 문제점이 있었다. 특히 세탁물 처리기기와 같은 가전기기는 실외에 설치되는 것이 일반적인바, 상기 세탁물 처리기기와 전화망을 연결하기 위해서는 장소적 제약이 있었다.

특허등록번호 US5987105에는 전화망을 이용하여 가전기기의 운전에 관한 정보를 소리 신호로 변환하여 출력하는 가전기기의 제어방법이 개시되어 있다. 이러한 제어방법은 가전기기로부터 출력된 신호음이 사용자의 전화기를 통해 서비스센터 측으로 전송되는 방식이기는 하나, 신호음을 구성하는 데이터 패킷(data packet)의 구조를 볼 때 전송하고자 하는 정보를 다수의 패킷으로 분할하여 출력하고 있으며, 하나의 패킷은 2.97초로 구성되고, 하나의 패킷이 출력된 후 730ms이후에 그 다음의 패킷이 출력되고 있다. 따라서, 전송하고자 하는 정보가 모두 출력되는 데이는 3초 이상의 시간이 필요하다.

최근의 휴대 전화 또는 스마트 폰 등의 이동 단말기는 잡음제거(noise cancellation)기능을 제공하는데, 이러한 잡음제거기능은 소정시간(약 3초) 동안 일정한 주파수의 신호가 계속하여 감지되면 이를 소음으로 인식하는 것을 기반으로 한다. 특히, 일반적인 통신 환경에서는 신호음이 이동 단말기로 입력되는 과정에서 신호음 세기의 급격한 감쇄 또는 왜곡이 발생되기 때문에, 특허등록번호 US5987105와 같이 하나당 3초 이하의 길이로 구성된 패킷과 패킷 사이에 휴지기간(730ms)를 설정한다고 하더라도 잡음으로 인식되는 경우가 발생할 수 있다. 참고로, 특허등록번호 US5987105에는 이동 단말기의 잡음제거 기능과 이를 회피하기 위한 방법에 대한 어떠한 교시 또는 암시도 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 통신환경에 보다 적합한 형태로 신호음을 출력하는 가전기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 가전기기는 사용자로부터 가전기기의 진단 명령을 입력받는 선택부와, 가전기기의 진단 데이터를 저장하는 메모리와, 상기 선택부를 통한 진단 명령 입력에 따라, 상기 메모리에 저장된 진단 데이터를 처리하여 패킷을 생성하는 제어부와, QFSK(Quadrature Frequency Shift Keying) 방식에 따라 상기 패킷을 구성하는 데이터들을 바탕으로 서로 다른 4 개의 반송 주파수들과 각각 대응하는 심볼들의 조합으로 이루어진 프레임을 생성하는 변환부와, 상기 변환부에 의해 생성된 변조신호에 따라 신호음을 출력하는 음향출력부를 포함한다.

본 발명의 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법은 가전기기의 진단 데이터를 QFSK방식의 신호 변조를 통해 상기 진단 데이터를 구성하는 비트들을 서로 다른 4 개의 반송 주파수들과 각각 대응하는 심볼들의 조합으로 이루어진 프레임을 생성하는 단계와, 상기 프레임을 구성하는 심볼들에 따라 상기 반송 주파수들이 출력되는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 가전기기 및 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법은 외부 단말기로 입력되는 과정에서 잡음으로 인식되지 않도록, 짧은 시간 안에 출력이 완료되는 신호음을 출력함으로써 진단 데이터를 정확하게 전송할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 가전기기 및 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법은 QFSK(Quadrature Frequency Shift Keying )방식으로 변조된 신호음을 출력함으로써, 짧은 시간 안에 충분한 양의 진단 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기의 진단이 수행되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기 및 그를 포함하는 진단 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에서 출력되는 신호을을 구성하는 반송 주파수(carrier frequency)들을 도시한 것이다.
도 4는 패킷을 구성하는 데이터(a)들이 BFSK(Binary Frequency Shift Keying) 방식으로 변환되는 예(b)와, QFSK(Quadrature Frequency Shift Keying) 방식으로 변황되는 예(c)를 비교하여 도시한 것이다.
도 5는 패킷을 구성하는 데이터(a)들을, 심볼타임(symbol time)이 동일하게 설정된 가정하에서 출력할 시, BFSK방식에 의한 출력시간(b)과 QFSK방식에 의한 출력시간(c)을 비교하여 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에서 어플리케이션 계층(application layer)에서의 패킷(packet)과, 그에 대응하는 물리 계층(physical layer)에서의 프레임(frame)을 도시한 것이다.
도 7은 가전기기 진단 시스템에서 신호 변환 과정을 도시한 순서도이다.
도 8은 도 7에 도시된 가전기기 진단 시스템에서의 신호 변환 과정을 통해 생성되는 프레임의 구성을 도시한 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기의 진단이 수행되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기 및 그를 포함하는 진단 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 통상적으로 가전기기(100)에는 경고음 또는 확인음 등을 출력하는 부져, 스피커 등의 음향 출력수단(181)이 구비되고, 이를 통해 사용자는 가전기기의 고장 또는 이상 작동을 여부를 인지하게 된다. (S11) 여기에 더하여, 본 실시예에 따른 가전기기(100)는 진단 데이터를 특정 주파수들의 조합으로 이루어진 소리로써 출력하는 기능을 제공한다. 이러한 신호음은 경고음 또는 확인음 출력을 위해 통상적으로 구비되는 음향 출력수단(181)을 통해 출력될 수 있고, 이와는 다르게 신호음 출력을 위한 별도의 음향 출력수단이 구비되는 것도 가능하다.

한편, 음향출력부(181)로부터 출력되는 경고음을 통해 가전기기의 이상을 인지한 사용자는 서비스센터에 통화를 하여 가전기기의 이상 증상에 대한 설명과, 그에 대응하는 해결책을 문의하거나 수리 요청을 하게 된다. 물론, 음향 출력수단(181)의 출력여부와 무관하게 가전기기(100)의 이상 작동을 사용자가 직접 인지하고, 서비스 센터에 연락하는 경우도 있을 수 있다. (S12)

서비스 센터와 통화 연결된 상태에서, 서비스 센터 측의 응답원은 사용자의 불만사항을 접수하고 그에 따른 대응방안을 알려주기 위한 시도를 하는데, 경우에 따라서는 가전기기의 증상에 대한 구체적인 정보를 필요로 한다.

응답원은 가전기기(100)를 통해 진단 데이터를 소리로써 출력하는 방법을 사용자에게 설명하고(S13), 이러한 설명에 따라 사용자는 음향출력부(181)와 근접한 곳으로 단말기(230)을 가져다 댄 후, 가전기기(100)의 컨트롤 패널 등에 구비된 사용자 입력수단을 적절하게 조작함으로써 음향출력부(181)를 통해 진단 데이터를 포함하는 신호음이 출력되도록 한다. 여기서, 상기 진단 데이터는 가전기기(100)의 종류 구분을 위한 식별정보, 가전기기의 현 운전 상태 또는 최근의 운전 상태에 대한 정보(이하, 운전정보라고 함.), 사용자의 조작에 의해 또는 기 저장된 알고리즘의 구동 시 그에 따라 설정되는 각종 설정값들(이하, 설정정보라고 함.), 자체적인 진단 알고리즘에 따라 가전기기의 고장 또는 오작동 발생을 감지하고 그에 따라 저장되는 정보(이하, 고장정보라고 함.) 등을 포함할 수 있다.

음향출력부(181)를 통해 출력된 진단 데이터를 포함하는 신호음은 통신망을 통해 서비스센터 측으로 전송된다. (S14) 서비스센터에는 통신망을 통해 전송된 신호음을 수신하는 관리장치(290)가 구비된다. 관리장치(290)는 통신망을 통해 전송된 신호음으로부터 역으로 진단 데이터를 추출하고, 추출된 정보를 바탕으로 가전기기(100)에 대한 진단을 수행한다.

최근에는 스마트 폰(smart phone)의 사용에 적합한 3G, 4G 기반의 이동 통신환경(3G, 4G generation mobile telecommunications)이 널리 구축되어 있으며, 이러한 통신환경은 2Khz 이상의 주파수 신호를 전송하는 데에는 적합하지 않는 특성을 갖는다. 3G, 4G 환경하에서, 진단 데이터를 이러한 주파수 대역의 반송 주파수(carrier frequency)를 이용하여 변조(modulation)하여 전송할 시, 통신망을 통해 전달되는 과정에서 발생하는 신호의 감쇄 또는 왜곡으로 인하여, 이를 수신하는 측에서 정확한 진단 데이터를 축출하기 어렵기 때문이다. 본 발명은 3G, 4G 통신환경에서도 정확하게 진단 데이터를 전송할 수 있는 방법을 제공하고, 이에 대해서는 보다 상세하게 후술하기로 한다.

한편, 잘 알려진 바와 같이 3G이동통신이란, 국제전기통신연합(International Telecommunication Union)의 IMT-2000(International Mobile Telecommunications-2000)의 요구 조건을 충족하는 이동전화(mobile phone)와 이동통신(mobile telecommunication)의 표준을 말하고, 4G이동통신은 3G이동통신을 계승하는 것으로, 보다 향상된 이동통신 환경을 제공한다.

통신망을 통해 진단 데이터가 포함된 신호음을 수신한 관리장치(290)에서는 신호의 역변환 과정을 거쳐서 신호음으로부터 다시 진단 데이터를 추출하고, 이를 바탕으로 소정의 진단 알고리즘을 통해 가전기기(100)의 진단을 수행한다.

다만, 실시예에 따라서는 가전기기(100)에서 자체적으로 진단 알고리즘을 구동하여 진단을 실시하고, 그 결과를 신호음을 출력하는 것도 가능하고, 이 경우, 진단 데이터는 진단 알고리즘을 통해 생성된 결과, 즉 진단결과를 포함할 수 있다.

어느 경우든, 관리장치(290)가 구비되는 측, 예를 들어 서비스 센터에서는 진단결과를 바탕으로 사용자에게 적절한 서비스를 제공할 수 있으며, 필요 시 서비스 인원(93)을 가정에 파견한다. (S16).

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기 진단 시스템은 진단 데이터를 포함하는 신호음을 출력하는 가전기기(100)와, 통신망을 통해 가전기기(100)로부터 출력된 신호음을 수신하고, 그를 바탕으로 가전기기(100)에 대한 진단을 수행하는 관리장치(290)를 포함한다. 이하에서 언급되는 진단 데이터는 가전기기(100)에서 자체적으로 진단 알고리즘을 실행하고, 그 결과를 바탕으로 생성된 것으로 설명하나, 이에 한하지 않고 앞서 설명한 바와 같이 관리장치(290)에서 진단 알고리즘을 실행을 위한 기반이 되는 각종 변수들로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기(100)는 사용자로부터 가전기기의 작동에 대한 각종 정보를 제어명령을 입력받는 조작부(150)와, 진단 실행 명령 선택을 위해 제공되는 진단 선택부(160)를 포함할 수 있다. 조작부(150)와 진단 선택부(160)는 각각 별개로 제공될 수도 있으나, 실시예에 따라서는, 조작부(150)를 구성하는 버튼(button), 다이얼(dial) 등의 조작키들 중의 특정 키의 입력 방식, 예를 들어, 전원버튼의 입력 길이가 소정의 시간 이상인 경우, 전원의 온 오프 기능이 아닌 진단 선택부(160)로서 기능되도록 함으로써, 상대적으로 사용 빈도가 낮은 진단 선택부(160)를 별도로 제공하지 않도록 하는 것도 고려해 볼 수 있으며, 다른 예로는 조작부(150)를 구성하는 특정 키들의 입력 순서에 따라 일정한 패턴의 입력이 이루어지면 각 키들의 기본 기능이 아닌, 진단 선택부(160)로서 기능하도록 하는 등의 다양한 실시가 가능하다.

진단 선택부(160)를 통해 진단 명령이 입력되면, 제어부(170)는 메모리(141)에 저장된 진단 데이터. 또는 메모리(141)로부터 호출된 데이터를 토대로 저장부(140)에 저장된 진단 알고리즘을 구동하여 생성된 진단 데이터들로부터 소정의 데이터 처리 과정을 통해 어플리케이션 계층(application layer)의 패킷(packet)을 구성하고, 변환부(180) 제어를 통한 신호 변환(modulation) 과정을 수행하여 반송 주파수(carrier frequency)에 대응하는 심볼(symbol)들의 조합으로 구성된 물리적 계층(physical layer)의 프레임(frame)을 구성한다. 이러한 과정의 진행 상태는 디스플레이부(118)를 통해 표시될 수 있고, 실시예에 따라 디스플레이부(118)는 가전기기(100)의 작동 상태를 표시하기 위해 컨트롤 패널에 통상적으로 제공되는 LCD, LED 등의 시각적 표시수단으로 구현될 수 있다.

여기서, 메모리(141)는 진단 데이터들이 임시로 저장되는 기록매체로, 휘발성, 비 휘발성 어느 것으로 무방하며, RAM, FLASH MEMORY, EDORAM, 자기적 기록매체, 기록/삭제가 가능한 광학적 기록매체 등을 예로 들 수 있고, 저장부(140)는 진단 알고리즘을 저장하기 위한 기록매체로, 가전기기(100) 전원의 공급 여부와 무관하게 기록된 데이터가 유지되는 비 휘발성 기록 매체인 것이 바람직하다.

변환부(180)는 제어부(170)에 의해 생성된 패킷에 대응하는 프레임을 구성하는 것으로, 상기 프레임은 음향출력부(181)에서 출력되는 신호음을 구성하는 반송 주파수들에 대응하는 심볼들로 구성된다. 본 실시예에서는 QFSK 방식으로 진단 데이터로부터 주파수 신호를 생성한다. 따라서, 변환부(180)에 의해 생성된 주파수 신호는 서로 다른 4 개의 반송 주파수들의 조합으로 구성된다.

음향출력부(181)는 상기 주파수 신호에 따라 신호음을 출력하는 것으로, 부저(buzzer) 또는 스피커(speaker) 등으로 구현될 수 있다. 음향출력부(181)는 2Khz 이하 주파수 대역에서 서로 구분되는 4개의 반송 주파수를 출력할 수 있는 부져(buzzer)인 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에서 출력되는 신호을을 구성하는 반송 주파수(carrier frequency)들을 도시한 것이다. 도 4는 패킷을 구성하는 데이터(a)들이 BFSK(Binary Frequency Shift Keying) 방식으로 변환되는 예(b)와, QFSK(Quadrature Frequency Shift Keying) 방식으로 변환되는 예(c)를 비교하여 도시한 것이다. 도 5는 패킷을 구성하는 데이터(a)들을, 심볼타임(symbol time)이 동일하게 설정된 가정하에서 출력할 시, BFSK방식에 의한 출력시간(b)과 QFSK방식에 의한 출력시간(c)을 비교하여 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 가전기기는 진단 데이터를 QFSK방식으로 변환하여 출력한다. 도 3에는 이를 위해 필요한 4개의 반송파가 도시되어 있다.

QFSK방식은 2bit 데이터와 하나의 반송 주파수가 대응한다. 이하, f11, f12, f13 및 f14의 4개의 서로 다른 반송 주파수를 이용하여 데이터를 모듈레이션하는 것을 예로서 설명하며, 이때 데이터 '00'과 대응하는 반송 주파수를 f11(201), 데이터 '01'과 대응하는 반송 주파수는 f12(202), 데이터 '10'과 대응하는 반송 주파수를 f13(203), 데이터 '11'과 대응하는 반송 주파수를 f14(204)라 한다.

여기서, f11, f12, f13 및 f14는 서로 다른 값을 갖는 주파수 신호이고, 특히, 2Khz 이하의 값을 가지며, 각 주파수 값들은 음계(scale)를 구성하는 주파수 값들 중에 어느 하나의 값을 가질 수 있다.

음계를 이루는 주파수 값들은 널리 알려진 바 있으며, 예를 들어, 반송 주파수 f11, f12, f13 및 f14는 차례로 1396hz, 1567hz, 1760hz 및 1975hz의 값을 가질 수 있다. 이러한 값들은 12음계를 기준으로 6옥타브의 F, G, A, B 를 취한 것이나, 이에 한하지 않는다. 여기서, 반송 주파수들은 서로 인접하는 음계가 되지 않도록 취하여 졌으며, 이는 각각 반송 주파수가 서로 명확하게 구분될 수 있도록, 주파수 값에 충분한 차이를 두기 위한 것이다.

반송 주파수들이 음계를 이루는 값들로 구성됨으로써, 음향출력부(181)를 통해 출력되는 신호음은 사용자의 감성적인 면을 충족하게 되고, 또한 그 값들 사이에 충분한 차이를 둠으로써 주파수들간의 구분을 명확하게 하고 통신 성공율이 향상되는 효과가 있다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 데이터 '010100101110'(a)을 BFSK방식(서로 다른 2 개의 주파수 f1과 f2를 이용함.)으로 신호 변환할 시(b)와, QFSK방식으로 신호변환 할 시(c)를 비교하면, 물리계층에서의 프레임을 구성하는 심볼(sym (symbol), 도 8 참조)들과, 각각의 심볼에 대응하여 출력되는 반송 주파수에 해당하는 신호음의 출력 길이를 심볼 타임(ST, symbol time)이라고 할 시, BFSK 방식은 1비트(bit)가 하나의 심볼에 대응하고, QFSK 방식은 2비트가 하나의 심볼에 대응하므로, 동일한 심볼 타임의 경우, BFSK 방식에 비해 QFSK 방식은 동일한 양의 데이터를 신호화하여 출력하더라도 1/2 시간 밖에 걸리지 않는다. 따라서, QFSK 방식은 BFSK 방식에 비해 동일 시간 내에 더 많은 양의 데이터를 신호음으로 출력할 수 있음을 알 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기는 최근의 통신 환경을 고려하여 3초 이내에 신호음의 출력을 완료하며, 따라서, QFSK 방식으로 신호를 변환함으로써 짧은 시간 안에 많은 데이터를 신호음으로 출력할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에서 어플리케이션 계층(application layer)에서의 패킷(Packet)과, 그에 대응하는 물리 계층(physical layer)에서의 프레임(frame)을 도시한 것이다. 도 7은 가전기기 진단 시스템에서 신호 변환 과정을 도시한 순서도이다. 도 8은 도 7에 도시된 가전기기 진단 시스템에서의 신호 변환 과정을 통해 생성되는 프레임의 구성을 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기는 진단 데이터를 포함하는 어플리케이션 계층에서의 하나의 패킷에 대하여 물리 계층의 하나의 프레임이 대응한다. 즉, 데이터를 다수의 프레임으로 분할하여 전송하는 것이 아니라, 신호음의 출력 시작부터 완료까지가 하나의 프레임으로 구성된다.

종래에는 패킷을 여러 개의 프레임으로 분할하고, 프레임과 프레임 사이에 휴지구간(IFS. Inter Frame Space)를 두는 방식으로 신호음을 출력하였으나, 이러한 방식은 신호음을 수신하여 처리하는 과정에서 매 프레임마다 프레임의 시작을 나타내는 패턴신호인 프리엠블(preamble)을 검출(detection)하여야 하였으며, 통신환경에 따라서는 신호음이 기 설정된 심볼 타임 동안 정확하게 출력된다 하더라도, 이를 수신하는 측에서 딜레이(delay)가 발생하게 되고, 이 경우 프리엠블 검출의 정확도가 떨어지는 문제가 있었으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기는 하나의 프레임으로 전체 신호음의 출력이 완료되기 때문에, 한 번의 프리엠블 검색으로 족하므로, 종래의 문제점을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기는 진단 데이터를 인코딩(Encoding)과 인터리빙(Interleaving) 과정을 거쳐 다수개의 심볼들로 구성된 프레임(frame)을 생성하고, 이러한 과정 중에 FCS(Frame Check Sequence), 테일심볼(Tail symbol), 프리엠블(Preamble)에 대응하는 심볼들이 추가된다.

보다 상세하게, 제어부(170) 또는 마이컴(Micom)은 진단 데이터에 FCS를 추가한다. FCS는 프레임이 정확하게 전송되었는지를 파악하기 위한 에러검출(error detection)과정의 수행(CRC-8 방식)을 위해 부가되는 데이터이다.

이후, 제어부(170)는 상기 FCS가 추가된 진단 데이터를 인코딩한다. 이러한 인코딩 방법은 다양한 실시가 가능하며, 일례로 1/2 Convolutional Encoding 방식을 들 수 있다. 특히, 1/2 Convolutional Encoding 방식은 심볼 에러를 복구시키기 위한 FEC에 사용되는 것으로, Bit error를 복구하기 위한 목적으로 forward error correction 방법으로 convolutional code를 활용하여 인코딩을 수행한다.

인코딩은 입력으로 1개의 bit가 들어가고 출력으로 2 개의 bit가 나오는 1/2 code rate를 기반으로 하고, 이때, 1/2 code rate는 부가적인(redundant) bit를 많이 필요로 하므로 puncturing algorithm을 사용하여 부가적인 비트의 수를 줄인다. 한편, 테일 심볼(tail symbol)은 convolutional 인코딩 과정에서 생성되는 부가적인 심볼이다.

인터리빙(interleaving)은 심볼들의 순서를 섞어서 전송하는 기술로 신호음 전송 과정에서 연속적인 에러가 발생하였을 경우에 대응하기 위함이다. 인터리빙 과정에서는 진단 데이터에 대응하는 페이로드(Payload, 도 8 참조)와, 테일심볼(tail symbol) 구간을 인터리빙한다.

한편, 가전기기를 통해 상기와 같이 구성된 프레임에 따라 출력된 신호음은 외부 단말기(230)를 통한 입력 및 통신망을 통해 관리장치(290)로 전송되고, 관리장치(290)는 기 협의된 프로토콜에 따라 프리앰블을 검출하고, 디인터리빙(Deiterleaving), 테일심볼(tail symbol) 검출, 디코딩(decoding) 및 FCS 검출 과정을 거쳐 진단 데이터(paylaoad)를 얻는다.

특히, 디코딩에는 PC 기반의 소프트웨어에서 구동이 용이한 알고리즘으로 Viterbi decoding algorithm 이 사용될 수 있고, 이러한 알고리즘은 예상 가능한 모든 비트 패턴(bit pattern)에 대해 에러가 적은 비트 패턴을 골라내는 방식으로 에러를 줄이는데 유리한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가전기기에서 출력되는 신호음의 총 길이는 3초를 넘지 않는다. 본 실시예에에 따른 프레임은 8개의 심볼로 구성된 프리엠블과, 48개의 심볼로 구성된 페이로드(이는 어플리케이션 계층에서 6byte의 데이터에 해당한다), 8 개의 심볼로 구성된 FCS 및 2개의 심볼로 구성된 테일 심볼(tail symbol)로 구성되고, 심볼타임은 45ms를 넘지 않도록 설정되었다. 특히, 심볼타임이 너무 짤게 설정되는 경우는 각각의 심볼에 대응하여 출력되는 반송 주파수 간에 잔향 효과로 인한 신호 간섭이 발생할 수 있기 때문에, 심볼타임은 가능하면 길게 설정되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는 프레임이 상기와 같이 구성되고, 3초 이내에 신호음의 출력을 완료하기 위한 조건 하에서 최대의 심볼 타임을 설정하기 위해 40ms에서 45ms 사이에서 심볼타임이 설정되는 것이 바람직하며, 45ms의 경우에는 신호음의 총 출력길이가 2.97초로 3초에 극히 근접하기 때문에, 외부 단말기(230)에 따라서는 신호 처리시 발생하는 딜레이로 노이즈 감쇄 기능이 적용될 여지가 있는바, 44ms의 심볼타임을 설정하는 것을 고려해 볼 수 있으며, 이 경우 2.90초 이내에 모든 신호음의 출력을 완료할 수 있으며, 출원인의 실험에 의하면 거의 모든 단말기에서 100%에 근접하는 통신 성공율을 확인할 수 있었다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (25)

1. 사용자로부터 가전기기의 진단 명령을 입력받는 선택부;
   가전기기의 진단 데이터를 저장하는 메모리;
   상기 선택부를 통한 진단 명령 입력에 따라, 상기 메모리에 저장된 진단 데이터를 처리하여 패킷을 생성하는 제어부;
   QFSK(Quadrature Frequency Shift Keying) 방식에 따라 상기 패킷을 구성하는 데이터들을 바탕으로 2Khz 이하의 서로 다른 4 개의 반송 주파수들과 각각 대응하는 심볼들의 조합으로 이루어진 프레임을 생성하는 변환부; 및
   상기 변환부에 의해 생성된 프레임에 따라 신호음을 출력하는 음향출력부를 포함하고,
   상기 변환부는 상기 패킷에 대응하여 하나의 프레임을 형성하고,
   각 심볼에 대응하여 출력되는 하나의 반송 주파수의 출력길이인 심볼타임은 40 ~ 45ms이고,
   상기 프레임에 대응하는 신호음의 총 출력 시간은 3초를 넘지 않고,
   상기 서로 다른 4개의 반송 주파수들은 음계를 구성하되, 12 음계를 기반으로 하고,
   상기 반송 주파수들 간의 간격은, 양자 사이에 적어도 하나의 음계가 존재할 수 있는 것을 특징으로 하는 가전기기.
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3. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임은,
   심볼들의 연속된 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가전기기.
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6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 진단 데이터를 바탕으로 1/2 code rate를 기반의 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 가전기기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 진단 데이터에 FCS(Frame Check Sequence)를 추가하고, 이를 바탕으로 상기 인코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 가전기기.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 패킷은,
   상기 인코딩 과정에서 부가적으로 생성되는 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가전기기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 부가된 데이터를 포함하여 인터리빙(Interleaving)을 수행하는 것을 특징으로 하는 가전기기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 인터리빙된 데이터에 대응하는 심볼들에 프리엠블이 더 추가된 된 것을 특징으로 하는 가전기기.
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14. 제 1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 4 개의 반송 주파수들 중 가장 낮은 주파수는 1.3Khz 이상의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 가전기기.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소정의 진단 알고리즘을 구동하여 가전기기의 진단을 수행하여 상기 진단 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 가전기기.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 진단 알고리즘이 저장되는 저장부를 더 포함하는 가전기기.
17. 가전기기의 진단 데이터를 QFSK방식의 신호 변조를 통해 상기 진단 데이터를 구성하는 비트들을 2Khz 이하의 서로 다른 4 개의 반송 주파수들과 각각 대응하는 심볼들의 조합으로 이루어진 프레임을 생성하는 단계; 및
    상기 프레임을 구성하는 심볼들에 따라 상기 반송 주파수들이 출력되는 단계를 포함하고,
    하나의 심볼에 대응하여 출력되는 반송 주파수의 출력 길이는 40 ~ 45ms이고,
    상기 프레임에 대응하는 신호음의 총 출력 시간은 3초를 넘지 않고,
    상기 서로 다른 4개의 반송 주파수들은 음계를 구성하되, 12 음계를 기반으로 하고,
    상기 반송 주파수들 간의 간격은, 양자 사이에 적어도 하나의 음계가 존재할 수 있는 것을 특징으로 하는 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    진단 데이터에 FCS를 추가하는 단계;
    상기 FCS가 추가된 데이터를 인코딩하는 단계;
    상기 인코딩 과정에서 부가적으로 생성되는 테일 심볼을 추가하는 단계; 및
    상기 프레임의 시작을 알리는 특정 패턴의 프리엠블을 추가하는 단계를 포함하는 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 테일 심볼을 추가하는 단계와 프리엠블을 추가하는 단계 사이에 인터리빙을 수행하는 단계가 더 포함되는 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 인코딩하는 단계는 1/2 code rate를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법.
21. 제 19 항에 있어서,
    상기 프레임은,
    8개의 심볼로 구성된 프리엠블과, 상기 진단 데이터에 대응하여 48개의 심볼로 구성된 페이로드(payload)와, 8개의 심볼로 구성된 FSC와, 2개의 심볼로 구성된 테일심볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법.
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23. 제 18 항에 있어서,
    상기 프레임을 생성하는 단계는,
    심볼들의 연속된 조합으로 이루어진 프레임을 생성하는 것을 특징으로 하는 가전기기 진단을 위한 신호음 출력방법.
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